開放實驗教學模式下的專業實驗選課系統的設計

摘 要 針對專業實驗在開放式實驗教學模式下的要求，開發設計了專業實驗選課系統。分析了專業實驗選課系統的設計，介紹了主要功能模塊的功能和作用。專業實驗選課系統的實現提高了專業實驗的選課效率，節約了實驗選課成本，優化配置了學校的教學資源，推進和探索了專業實驗教學的改革。

關鍵詞 實驗選課 開放實驗教學 功能模塊 專業實驗

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 引言

當前，各高校的規模都在不斷擴大，教學管理水平在不斷提高，網絡化教學管理方式的實現已成為教學改革的必然趨勢，隨著信息化程度的提高，開放式實驗教學正在迅速發展，成為各高校實踐教學改革的重要內容。①②③隨著我校開放式實驗教學的全面推開，開發了許多新的實驗項目，尤其是專業實驗項目，擴大了實驗教學的規模，同時各實驗室采取了更靈活、更人性化、更自由的實驗教學方式，取得了較大的成績，得到了老師、學生乃至社會的肯定。但是，隨之而來的是增加了專業實驗教學管理的難度：實驗選課時，不但學生每次實驗都要跑到辦公室來預約實驗，浪費學生很多精力和時間，有時候還會因為時間的靈活而發生同一老師的預約時間有沖突，無法保證實驗預約的有效性；開放式實驗教學的選課時間周期比較長，跨度大，而且有一定的實時性，如果學生選課情況不能實時地反饋給實驗老師就會導致選課失敗，影響實驗教學進程；而且伴隨著學生人數的增加，傳統的手工實驗選課的模式完全不能適應專業實驗開放的需求，往往影響實驗教學的開展。④⑤⑥所以，傳統的專業實驗選課方式不能滿足開放式實驗教學的要求，也無法適應網絡化教學管理方式的要求。

為此，我們針對以上傳統選課存在的問題，開發了專業實驗選課系統，該系統可以實現讓學生自由地組成實驗小組、自由選擇實驗指導老師、自由選擇實驗時間等功能，同時，學生可以在任何時間，任何地點進行網絡選課，也可以隨時修改和查看實驗選課內容等。該系統的設計提高了實驗選課的工作效率和實驗選課的可靠性，能更好地滿足開放式實驗教學以及網絡化教學管理的要求。

1 系統組成及主要功能模塊的設計

在系統的主頁面上有登陸窗口，用戶可以通過輸入用戶名及對應的密碼進入系統，用戶類型分為普通學生、選課組長、學生管理員、任課教師、系統管理員五種，系統會根據用戶名自動判斷用戶類型，不同用戶類型會進入對應的顯示界面。在首頁的右下角有一個通知欄，主要是供教師或者系統管理員發布選課的相關信息以及選課的一些注意事項。

實驗選課系統是由學生選課、學生管理、教師管理、系統管理、課表查詢五個大模塊組成，各個模塊下面又有各自的功能項。不同的用戶類型登錄進入后會顯示對應的模塊。

1.1 學生選課模塊

學生選課模塊是由“選課說明”、“專業應選”、“實驗信息”、“組員名單”、“實驗選課”、“資料下載”、“咨詢留言”和“退出”等八個內容組成。學生選課模塊是學生完成實驗選課的核心模塊，普通學生默認進入該模塊，無選課權限，但可以查看選課情況、下載實驗課表以及各種資料等。

（1）“選課說明”是用戶進入后默認的首頁，有“滾動公告”、“菜單介紹”、“選課步驟”三部分組成；（2）“專業應選”是指按照教學計劃根據不同專業方向（提高實驗不分專業方向選課，由畢業設計老師指導選擇提高實驗）選擇必做的實驗項目；（3）“實驗信息”是提供實驗序號、實驗名稱、實驗學時、實驗地點、實驗老師和實驗備注等實驗相關的詳細信息，方便選課時隨時查閱；（4）“組員名單”是指學生根據專業方向自由組合的小組（每組原則上6～8人，但不少于4人不多于8人，小組成員一起完成本學期全部實驗），此項由小組長來添加；（5）“實驗選課”是學生選課將要形成的課表，此項主要由小組成員商量實驗時間后由小組長來添加；（6）“資料下載”是為實驗需要在課前準備的一些數據表格或實驗報告等資料提供下載；（7）“咨詢留言”有關實驗選課、實驗課程中的問題以及對本系統不清楚或者一些建議都可以在這里提出；（8）“退出”主要是在選課或者查看課表完成后退出系統，默認回到首頁登錄界面。

1.2 學生管理模塊

“學生管理”模塊：具有“修改名單”、“修改課表”和“幫助”等三個內容。該模塊主要是提供給具有一定管理權限的學生（如班長或者學習委員等）修改學生名單和修改實驗課表的功能。學生在選課過程中有誤操作或者想修改選課時間等操作，可以找具有相應權限的同學進行修改，該模塊的操作實驗選課系統會自動進行記錄，以便查看和檢查。

1.3 教師管理模塊

“教師管理”模塊：分成兩個部分，管理內容區和查詢區。管理內容區有“修改信息”、“學生名單”、“瀏覽課表”、“資料上傳”、“全部課表”和“全部學生”等六個內容。該模塊主要為教師提供管理實驗信息和查看學生名單以及全部實驗課表的功能，并能利用“查詢區”的查詢功能隨時查詢自己所開實驗的選課情況、各實驗的學時等信息。

1.4 系統管理模塊

“系統管理”模塊：有“修改信息”、“修改名單”、“修改課表”、“資料上傳”、“管理留言”、“全部課表”、“全部學生”“導入數據”、“用戶管理”、“考勤表生成”和“退出”等內容。該模塊主要為系統管理員進行系統的維護、用戶管理、權限設置，以及生成學生名單、考勤表，管理系統公告、學生留言、實驗信息等綜合內容提供操作平臺。

1.5 課表查詢模塊

“課表查詢”模塊：主要為學生提供課表查詢的功能，具有兩種查詢方式：第一種是按組序號查詢，在輸入所在實驗小組的組序號（即小組號）就可以看到該小組所選的所有實驗以及小組成員的組成名單；第二種是按學生的姓名或學號查詢，在輸入自己的姓名或學號后，就可以得到自己所在小組的成員名單以及所在組所選的所有實驗信息。

2 結論

該專業實驗選課系統的設計允許學生自由分組、自由選擇上課老師、自由選擇時間開設實驗課程，以達到充分利用學生的課余時間，發揮學生的特長，積極培養學生的實踐動手能力和創新能力的目的。它能適應專業性較強、分組分散、選課要求非常靈活、選課周期比較長的要求。該系統與實驗室的“網絡虛擬實驗”相結合，可以組建成數字化、網絡化實驗教學系統，為實驗室的數字化、網絡化發展打下良好的基礎。

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注釋

① 王榮芝，辛日華.網絡虛擬實驗的界面交互設計[J].實驗室研究與探討，2009.28（2）：82-83.

② 陸文周，楊雪櫻.實驗指導書[M].東南大學出版社，1997.

③ 樊林林，王丙會，袁樹青.物理實驗選課系統的設計和實現[J].電子技術，2012（9）：80-82.

④ 姚文俊，程衍富，戴同慶，黃文濤，曹振洲.《大學物理實驗》網上選課系統的設計與實現[J].實驗科學與技術，2012.10（2）：43-46.

⑤ 蔣琴仙，施江瀾，等.《沖壓模具的結構分析與拆裝》CAI課件的研制[J].機械設計與制造工程，2000.29（1）：16-17.

⑥ 陳曉莉.物理實驗課程教學模式改革研究與實踐[J].科技信息，2010（23）：529-530.